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飞机发动机轴承有什么特殊要求,是怎么做到耐高温和润滑的?

飞机发动机轴承有什么特殊要求,是怎么做到耐高温和润滑的?

首先,了解一下飞机发动机的运行工况:

1.高转速,一般飞机发动机的转速在18000转/分钟以上,这么高的转速对材料的要求是很高的。

2.高温,发动机运行温度非常的高,轴承的运行温度也可能达到300°C,轴承材料需要能耐受高温。

3.高可靠度,不管是民用飞机还是战斗机对可靠度的要求都是非常高的,稍有差池就是人命关天啊。

知道轴承的运行工况了,就可以选取适应该工况的轴承了,由于轴承运行温度很高,外圈采用耐高温且高温稳定性好的AISI M50材料,这种材料在300°C时硬度仍可达到58HRC。

当高速运转时,由于轴承内圈是转动的,离心力非常大,轴承内圈截面承受环向拉应力,所以内圈表面不能有任何的微观裂纹,以避免在拉应力下裂纹扩展,因此常采用AISI M50NiL 材料做内圈。

由于转速非常之高,为了降低钢球由于离心力带来的额外载荷,一般采用质量比较轻的,硬度比较高的陶瓷材料,比如氮化硅(Si3N4)或者碳化钛(TiC)等作为钢球材料,有时为了增加轴承内外圈的耐磨性和降低摩擦力,内-外圈滚道也喷镀陶瓷。

轴承就是这个样子的。




替换高清大图

这还没完,发动机温度可不止300°C啊,最高要1500°C以上,轴承温度怎么才300°C,这就是润滑系统的功劳了,其实轴承润滑系统还有一个主要的功能就是冷却作用了,下面看看发动机轴承的润滑系统:




替换高清大图





这么多管路,一部分就是润滑用的,发动机轴承润滑其实和一般轴承的润滑差不多,由于轴承转速太高,无法采用接触密封,所以发动机轴承采用的是迷宫密封方式,只是他用的润滑油要好很多,因为运行温度太高了,一般的润滑油很容易氧化变质,所以一般都是用的合成油MIL-PRF23699HTS。

下面欣赏两发动机轴承结构图吧。






编辑于 2018-08-05

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